专利名称：移动通信功率控制设备和其方法
技术领域：
本发明涉及一种移动通信设备，且特别涉及ー种手持电子装置的功率控制设备以及其控制方法。
背景技术：
移动通信设备，如智能手机和平板计算机，需要电カ管理系统用于减低功率使用以及延长电池可用时间。尤其是使用第三代移动通信(下文中简称3G)技术的手机，由于有多种应用并且大多数都具有较大的显示屏幕，而且用户在生活中除了打电话和发短信之夕卜，对手机有了更多的依赖和使用。这些特点使得3G手机的耗电量前所未有的提高。而现有的2G技术中的很多节电的技术也不能移植到3G技术中，从而，3G手机的节电方案成为本领域迫切需要解决的问题。
所以本领域需要一种能够延长移动设备尤其是3G移动设备的电池使用时间的方法。
发明内容
基于上述目的，本发明实施例公开了ー种功率控制方法。该功率控制方法适用于包括控制器、射频(Radio Frequency，以下称为RF)电路和基带电路的移动通信设备，该功率控制方法包括由射频电路接收第一信号；由控制器判定第二信号的到达时间；当接收第一信号以及当第二信号未到达时，由控制器关闭射频电路；以及由基带电路处理第一信号。本发明实施例还公开了一种移动通信功率控制设备，包括RF电路、控制器以及基带电路。该RF电路接收第一信号。该控制器判定第二信号的到达时间，以及当接收第一信号并且当第二信号未到达时，关闭RF电路。该基带电路处理第一信号。为使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图I是显示本发明实施例中一种移动通信设备I的方块图。图2是显示本发明实施例中EVDO网络中闲置状态下控制信道信号的时序图。图3是显示本发明实施例中EVDO网络初始状态下控制信道信号的时序图。图4是显示本发明实施例中ー种功率控制方法4的流程图。
具体实施例方式实施例中的各组件的配置仅为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中图式标号的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。图I显示本发明实施例中一种移动通信设备I的方块图。移动通信设备I可以是使用第三代移动通信(3G)技术的手机。在本实施例中，移动通信设备I可以是使用码分多址(Code Division Multiple Access,以下称为CDMA)技术的智能手机或平板计算机，该CDMA技术可例如为演进数据最佳化(Evolution-Data Optimized,以下称为EVD0)标准。EVDO第3版标准使用时分复用(time-division multiplex)下行数据传输，姆个时隙(timeslot)包括导频信号和MAC信道以及数据部分，其可包括数据传输信道或控制信道。移动通信设备I能在初始状态(initialization state)下通过初始状态协议取得EVDO网络，并且在连接建立前进入闲置状态(idle state)。在初始状态中，移动通信设备I能选择EVDO网络，在EVDO网络上运作，从EVDO网络取得前向导频信号信道(forward pilotchannel)，并和所选择的EVDO网络系统时间同步。在闲置状态中，移动通信设备I能通过标准闲置状态协议(Default Idle state Protocol， 以下称为IDP)和控制通道MAC (ControlChannel MAC,以下称为CCM)协议与EVDO网络沟通，其中IDP提供ー些程序，适用于更新从负载消息(overhead message)协议接收的參数和追踪移动通信设备I的目前位置，CCM协议包括ー些程序，适用于控制信道上的接入网络数据传输和分组排程，控制通道获得，和控制通道MAC层分组接收。移动通信设备I能根据接收到的控制通道MAC层分组，可将其视为第一信号，来判断接下来接收到另ー个信号的时间，可将其视为第二信号。传统作法中，当控制通道MAC层分组的控制通道标头的一 LastPacket位被设为0吋，EVDO移动通信设备会为了侦测下ー个控制通道MAC层分组而继续侦测控制通道。另外，当(I)在指定期间内不再接收到其它的控制通道MAC层分组；(2)收到ー无效(deactivate)指令；或(3)收到控制通道MAC层分组中设为I的LastPacket位时，传统的EVDO移动通信设备知道接下来不会收到任何其它控制通道MAC层分组。当知道控制通道MAC层分组的到达时间时，传统的EVDO移动通信设备不能将电カ关闭并且进入睡眠状态。控制通道MAC层分组能被包含在3种控制信道内传送的数据包之内，即同步包(Synchronous capsule,以下称为 SC)、子同步包(sub-synchronous capsule,以下称为SSC)、和异步包(asynchronous capsule,以下称为AC)。同步包在姆256个时隙内只会在第一预定时隙传送一次，每个同步包包括一个或多个控制通道MAC层分组。子同步包在每64个时隙内只会在第二预定时隙传送一次，每个子同步包包括刚好ー个控制通道MAC层分组。异步包包括大于ー个控制通道MAC层分组，在有需要时传送，但不会和同步包或子同步包同时传送。每个控制信道周期包括256个时隙。SC、SSC和AC是使用1024-位有效载荷(payload)以38. 4kpbs或76. 8kbps的数据率传送。同步包可为控制通道同步睡眠状态包(Control Channel Synchronous Sleep State capsule),其由控制通道标头之一 SleepStateCapsuleDone位设为0所表示。当控制通道同步睡眠状态包被完全传送后，SleepStateCapsuleDone 位会标识为 I。在本实施例中，当知道下一个控制通道MAC层分组的到达时间时，移动通信设备I能够关闭RF电路12和基带电路10中未使用的部件，并且在下个控制通道MAC层分组到达前重新打开RF电路12和基带电路10中未使用的部件。移动通信设备I能包括RF电路12和基带电路10，该基带电路10包括控制器100、EVD0路径时域追踪与系统时间调整电路(finger time tracking and system time adjustment circuit) 101、EVD0糸统电路 102、路径合并电路(finger combiner circuit) 103、搜寻■电路104、自动频率控制(automaticfrequency control,以下称为 AFC)电路 105 和自动增益控制(automatic gain control,以下称为AGC)电路106。在某些实施例中，在闲置状态中，当移动通信设备I收到控制信道MAC层分组的SleepStateCapsuleDone位为0时,移动通信设备I能判定收到一或多个控制通道同步睡眠状态包的时间。移动通信设备I能維持基带电路10的某些部件运作，同时关闭RF电路12和基带电路10中未使用的部件，基带电路10中未使用的部件包括EVDO路径时域追踪与系统时间调整电路101、搜寻电路104、AGC电路106和AFC电路105，基带电路10中维持运作的部件包括控制器100、路径合并电路103和EVDO系统电路102。移动通信设备I能定义RMC_IDLE_PAUSED模式，使EVDO路径时域追踪与系统时间调整电路101、搜寻电路104、AGC电路106和AFC电路105进入睡眠模式。当RF电路12和基带电路10中未使用的部件暂停运作时，路径合并电路103还能继续运行，以减少路径，并且随后解码出未使用的组件的启动时间，以便处理后续的信号。如同前面所述，同步包只在控制信道周期的第一预定时隙传送一次，因此移动通信设备I能判定下一个控制通道同步睡眠状态包到达的时间。移动通信设备I能在下一个控制通道同步睡眠状态包到达前将RF电路12和基带电路中暂停的 部件重新启动。举例来说，对76. 8kbps的数据率，移动通信设备I能在前一个同步包开始传输52ms之后将RF电路12和基带电路10中暂停的部件重新启动。在某些实施例中，移动通信设备I能够定义式，在下一个控制通道同步睡眠状态包到达前，在预定时间区间唤醒AFC电路105进行快速AFC更新程序(fast AFC update)。图2是显示本发明实施例中EVDO网络中闲置状态下控制信道信号的时序图。在第一个控制信道周期CCCl的时间tl和t2之间，移动通信设备I收到信号D1。在一个实施例中，信号Dl可以是下行链路信号，但是本发明并不局限于此。信号Dl可以是控制通道同步睡眠状态包，其SleepStateCapsuleDone位以及LastPacket位的值为O。移动通信设备I能判定下一个控制信道周期CCC2中下一个控制通道同步睡眠状态包的到达时间，所以可以在时间t3时关闭RF电路12和基带电路10中未使用的部件101、104、105和106。在某些实施例中，当已经撷取到的控制通道同步睡眠状态包已经足够正确译码时，移动通信设备I能在时间t2前停止撷取控制通道同步睡眠状态包，并且确认错误侦测方式的正确度，该错误侦测方式可以是循环冗余校验码(cyclic redundancy check, CRC)。移动通信设备I能在时间t3和t4之间维持路径合并电路103和EVDO系统电路102的运作，并且在时间t4时恢复RF电路和基带电路10中关闭的部件101、104、105和106的功能。时间t4是下一个控制通道同步睡眠状态包在空中传送前的时间，时间t4的实际值可和数据传输环境的信号质量状况有夫。举例来说当信号质量环境严苛时，移动通信设备I能于较早的时间t4时唤醒RF电路12和基带电路10的部件101、104、105和106，举例来说，当侦测到的信号质量小于预定信号质量临界值时，移动通信设备I可在撷取下ー个信号前使RF电路12和基带电路10的部件101、104、105和106较长时间处于初始暂停状态。反之，当侦测到的信号质量超出或等于预定信号质量临界值时，移动通信设备I能在较晚的时间t4时唤醒RF电路12和基带电路10的部件101、104、105和106。AFC电路105和AGC电路106会先被启动，以便在信号接收前有充足时间进行AFC更新。在时间t4和t5间的区间内，移动通信设备I已经准备好接收下一个信号D2,该信号D2可包括SleepStateCapsuleDone位为I以及LastPacket位为I,表示收到的信号D2是控制通道同步睡眠状态包的最后ー个信号。相应地，移动通信设备I能在时间t7时进入睡眠状态。移动通信设备I能从上次接收前ー个信号到下ー个信号到达的时间之间关闭RF电路和基带电路中未使用的部件，同时使基带电路中的某些部件保持运作，并在下ー个信号到达前恢复暂停的RF电路和基带电路中的暂停部件，使得移动通信设备I可减低功率消耗而不降低装置效能。在其它实施例中，在初始状态里，移动通信设备I能搜寻导频信号。EVDO路径时域追踪与系统时间调整电路101和路径合并电路103在这ー状态中不使用，所以在进入初始状态后就将它们关闭。在获得足够的信号之后，在本实施例中， 可以是在获得足够的导频信号之后，能让移动通信设备I中的控制器100、EVD0系统电路102以及搜寻电路104維持启动状态并且关闭RF电路12和基带电路10的部件105和106。移动通信设备I能定义RMC_INITACQ_PAUSED模式，使AGC电路106和AFC电路105进入睡眠状态。搜寻电路104和EVDO系统电路102能继续处理收到的导频信号，以判定是否已收到导频。完成搜寻电路104和EVDO系统电路102的数据处理后，移动通信设备I能重新启动RF电路12和基带电路10的部件105和106，继续进行导频信号搜寻。本领域技术人员可知移动通信设备I可进行修改，以便符合2G、3G标准和其它通讯标准，根据所公开实施例的精神在导频信号扫描状态时暂停RF电路和基带电路中未使用的部件。图3是显示本发明实施例中EVDO网络初始状态下控制信道信号的信号获得时序图。在时间tl时，移动通信设备I能打开RF电路12和基带电路10中除101和103以外的部件，以便在一个或多个时隙上扫描信号P1，在本实施例中信号Pl可以是导频信号。在空气接口中有导频信号Pl前AFC电路105和AGC电路106可进入稳定状态。在时间t2和t4间的时间区间中，移动通信设备I能获得导频信号P1。导频信号Pl可为用于EVDO网络中时序同步的导频。在时间t4时，获得了导频信号P1，所以移动通信设备I能关闭RF电路12和基带电路10中未使用的105和106，并让搜寻电路104和EVDO系统电路102维持运作。在时间t5时，搜寻电路104和EVDO系统电路102的信号处理动作全部完成，所以移动通信设备I能在时间t5恢复暂停的RF电路12和基带电路10中关闭的部件105、106的运作，准备进行后续的导频信号扫描。移动通信设备I能关闭未使用的RF电路和基带电路的部分部件，同时维持基带电路的某些部件运作，藉以判定是否已侦测到导频信号，并且当完成导频信号判定程序后即恢复暂停的RF电路和基带电路功能，使得移动通信设备I可减低功率消耗而不降低装置效倉^:。參考图1，基带电路10包括各种处理基带信号的数字电路。举例来说，为了实现CDMA通讯技术，EVDO路径时域追踪与系统时间调整电路101用于追踪RF接收路径延时变化，并在系统时间跟上路径时间追! 示后控制系统时间变化率。EVDO系统电路102提供各种系统时间信号。搜寻电路104可通过例如相关器(correlator)的装置而辨识多个信号路径，而路径合并电路104也可通过例如相关器的装置而将来自不同信号路径的数据结合在一起，藉以提供适用于数字信号处理的结合数据。AFC电路105用于取得初始频率和对收到信号的多普勒频率(Doppler frequency)效应进行调整。AGC电路106可用于管理RF电路I的接收器增益控制。RF电路12可包括各种硬件，用以进行模拟至数字转换(ADC)、进行数字至模拟转换(DAC)、増益调整、调制、解调和信号滤波程序。RF电路12从基站14可接收RF信号并且将收到的RF信号下调至基带信号，以便由基带电路10处理；或者从基带电路10接收基带信号，并且将收到的基带信号上调至RF信号，以便进行上行数据传输。RF电路12可包括混频器，其使用载波信号对基带信号进行上转换，该载波信号为该无线通信系统的射频频率。移动通信设备I能关闭未使用的RF电路12和基带电路10的部分部件，同时维持基带电路的某些部件运作，当空气接口中没有任何需要的数据分组或者信号时仍可继续进行基带信号处理，并且当完成导频信号判定程序后即恢复暂停的RF电路12和基带电路10的功能，使得移动通信设备I可减低功率消耗而不降低装置效能。图4是显示本发明实施例中ー种功率控制方法4的流程图，使用图I的移动通信设备I。在功率控制方法4开始后，移动通信设备I初始化以接收下行链路信号(S400)。下行链路信号可以是控制通道MAC层分组或导频信号。从空气接ロ撷取到下行链路信号也称为第一信号或者第一导频信号，之后(S402)，移动通信设备I能通过控制通道MAC层分组的 SleepStateCapsuleDone位和LastPacket位或EVDO规格判定更多下行链路信号，也称为第ニ信号或导频信号，的到达时间(S404)。当收到部分信号并且下ー个信号尚未到达时，移动通信设备I的控制器100关闭RF电路12和基带电路10中未使用的部件(S406)。判定接收下行链路信号可被译码后，移动通信设备I关闭基带电路中未使用的部件和RF电路，并让基带电路中的一些部件保持开启状态，以便继续处理接收到的信号。当基带信号处理完成或下ー个下行链路信号快到达前，暂停的RF电路和基带电路的部件能被唤醒并且恢复正常程序(S408)。在闲置状态的监控模式里，移动通信设备I关闭的基带电路部件包括EVDO路径时域追踪与系统时间调整电路101、搜寻电路104、AGC电路106和AFC电路105，同时维持基带电路中的某些部件保持运作，该保持运作的部件可包括路径合并电路103和EVDO系统电路102。移动通信设备I能判定当下一个同步信号的到达时间，当其它电路暂停时仍可通过路径合并电路103继续处理收到的信号，并且在下ー个信号到达前恢复暂停电路的运作。移动通信设备I能在下ー个信号到达前的预定时间内唤醒暂停的电路，使暂停的电路有足够的时间进行电路初始化。在初始状态的扫描模式中，移动通信设备I能关闭包括AGC电路106和AFC电路105在内的部分基带电路，同时维持搜寻电路104和EVDO系统电路102的运作。在这ー初始状态的扫描模式中，EVDO路径时域追踪与系统时间调整电路101以及路径合并电路103没有使用，所以在进入初始状态后将它们关闭。当其它电路暂停时，移动通信设备I能通过搜寻电路104和EVDO系统电路102继续处理接收到的信号以撷取信号。在搜寻电路104和EVDO系统电路102结束对接收到的分组进行的信号处理后，处理的结果可交给相关软件或硬件，评估是否侦测到导频信号。当没有发现任何导频信号时，移动通信设备I能在完成导频信号评估程序后恢复暂停的RF电路和部分基带电路，继续搜寻下ー个导频信号。当找到导频信号时，移动通信设备I能恢复暂停的RF和基带电路的部件，以进行进ー步处理。功率控制方法4完成并且结束(S410)。功率控制方法4能关闭未使用的RF电路和基带电路的部分部件同时维持基带电路某些部件的运作，当空气接口中没有任何需要的下行链路信号时仍可继续进行基带信号处理，并且在下ー个需要的下行链路信号到达前会恢复暂停的RF电路和基带电路功能，使得移动通信设备I可减低功率消耗而不降低装置效能。
本发明的移动通信设备功率控制方法可由图I中未示出的移动通信功率控制设备执行。该移动通信功率控制设备可安装在图I的移动通信设备I中，并且包括基带电路10和RF电路12。该移动通信功率控制设备可执行文中參照图I至图4所述的各个实施例和各个功率控制方法。本申请案对应于美国优先权申请案61/513，936，送件日期为2011年8月I日。其完整内容已整合于此。本发明描述的各种逻辑区块、模块、以及电路可以使用通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing, DSP)、特定应用集成电路(Application SpecificIntegrated电路，ASIC)、或其它可程控逻辑组件、离散式逻辑电路或晶体管逻辑门、离散式 硬件组件、或用于执行本发明所描述执行的功能的任意组合。通用处理器可以为微处理器，或者，该处理器可以为任意商用处理器、控制器、微处理器、或状态机。本发明描述的各种逻辑区块、模块、以及电路的操作以及功能可以利用电路硬件或嵌入式软件码加以实现，该嵌入式软件码可以由ー处理器存取以及执行。虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附权利要求范围所界定者为准。
权利要求
1.一种功率控制方法，适用于包括控制器、射频电路和基带电路的移动通信设备，该功率控制方法包括 由所述射频电路接收第一信号； 由所述控制器判定第二信号的到达时间； 当接收所述第一信号以及当所述第二信号未到达时，由所述控制器关闭所述射频电路；以及 由所述基带电路处理所述第一信号。
2.如权利要求I所述的功率控制方法，还包括 在所述基带电路处理所述第一信号完成之后或者在所述第二信号到达前，由所述控制器打开所述射频电路。
3.如权利要求I所述的功率控制方法，其中该移动通信设备支持第三代移动通信技术，所述基带电路包括用于辨识多个信号路径的搜寻电路，所述功率控制方法还包括 当接收到部分所述第一信号并且当所述第二信号尚未到达时，由所述控制器关闭所述搜寻电路。
4.如权利要求I所述的功率控制方法，其中所述基带电路包括适用于所述射频电路的自动增益控制的自动增益控制电路和适用于自动频率控制的自动频率控制电路，所述功率控制方法还包括 当接收到部分所述第一信号并且当所述第二信号尚未到达时，由所述控制器关闭所述自动增益控制电路和所述自动频率控制电路。
5.如权利要求I所述的功率控制方法，还包括由所述控制器根据所述第一信号判定所述第二信号的到达时间。
6.如权利要求I所述的功率控制方法，其中，所述第一信号是符合演进数据最佳化通信协议的导频信号。
7.—种移动通信功率控制设备，包括 射频电路，接收第一信号； 控制器，判定第二信号的到达时间，以及当接收所述第一信号并且当所述第二信号未到达时，关闭所述射频电路；以及 基带电路，处理所述第一信号。
8.如权利要求7所述的移动通信功率控制设备，其中，所述控制器更在所述基带电路处理所述第一信号完成之后，在所述第二信号到达前，打开所述射频电路。
9.如权利要求7所述的移动通信功率控制设备，其中 该移动通信功率控制设备支持第三代移动通信技术，所述基带电路包括用于辨识多个信号路径的搜寻电路；以及 当接收所述第一信号并且当所述第二信号尚未到达时，所述控制器关闭所述搜寻电路。
10.如权利要求7所述的移动通信功率控制设备，其中 所述基带电路包括适用于所述射频电路的自动增益控制的自动增益控制电路和适用于自动频率控制的自动频率控制电路；以及 当接收到所述第一信号以及当所述第二信号尚未到达时，所述控制器关闭所述自动增益控制电路和所述自动频率控制电路。
11.如权利要求7所述的移动通信功率控制设备，其中，所述控制器更根据所述第一信号判定所述第二信号的到达时间。
12.如权利要求7所述的移动通信功率控制设备，其中，所述第一信号是符合演进数据最佳化通信协议的导频信号。
全文摘要
一种移动通信功率控制设备和其方法。该功率控制方法适用于包括控制器、射频电路和基带电路的移动通信设备，该功率控制方法包括由射频电路接收第一信号；由控制器判定第二信号的到达时间；当接收第一信号以及当第二信号未到达时，由控制器关闭射频电路；以及由基带电路处理第一信号。
文档编号H04W52/02GK102811477SQ20121027264
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者张政, A.冈塔尔 申请人:美商威睿电通公司